{fmt}：總是在 function 中編譯時檢查格式字符串

Question

我正在嘗試創建一個自定義錯誤 class，其構造函數通過將 arguments 傳遞給fmt::format()來創建錯誤消息。 我希望它總是在編譯時檢查 arguments 的格式字符串，而不必每次拋出時都顯式使用FMT_STRING() 。 就像是：

class Err : public std::exception 
{
private:
    std::string m_text;
public: 
    template <typename S, typename... Args>
    Err(const S& format, Args&&... args) {
        m_text = fmt::format(FMT_STRING(format), args...);
    }
    
    virtual const char* what() const noexcept {return m_text.c_str();}
};

// ------------------------ 

throw Err("Error {:d}", 10);     // works
throw Err("Error {:d}", "abc");  // cause Compile-time error

使用前面的代碼，我在 FMT_STRING() 宏上遇到錯誤：

error C2326: 'Err::{ctor}::<lambda_1>::()::FMT_COMPILE_STRING::operator fmt::v7::basic_string_view<char>(void) const': function cannot access 'format' 
message : see reference to function template instantiation 'Err::Err<char[11],int>(const S (&),int &&)' being compiled with [ S=char [11] ]

我對模板編程的經驗很少。 如何讓它始終在編譯時檢查格式字符串，而無需每次都明確使用FMT_STRING() ？

Answer 1

您只能使用此 github 問題中說明的方法在 C++20 中執行此類編譯時檢查：

#include <fmt/format.h>

template <typename... Args>
struct format_str {
  fmt::string_view str;

  template <size_t N>
  consteval format_str(const char (&s)[N]) : str(s) {
    using checker = fmt::detail::format_string_checker<
      char, fmt::detail::error_handler, Args...>;
    fmt::detail::parse_format_string<true>(
      fmt::string_view(s, N), checker(s, {}));
  }
};

template <class... Args>
std::string format(
    format_str<std::type_identity_t<Args>...> fmt,
    const Args&... args) {
  return fmt::format(fmt.str, args...);
}

int main() {
  auto s = format("{:d}", 42);
  fmt::print("{}\n", s);
}

Godbolt 演示： https://godbolt.org/z/qrh3ee

Answer 2

我今天遇到了同樣的問題，但我認為 {fmt} 庫從那以后有所改進，所以這是我的解決方案。

這里的想法是在異常構造函數中進行與 fmt::format 調用完全相同的調用：使用 C++20 consteval 構建 fmt::format_string object 將在編譯時解析和檢查格式字符串。 然后，將格式字符串和可變參數傳遞給 vformat，這才是真正的工作。

#include <fmt/format.h>
#include <exception>
#include <iostream>

class Err : public std::exception 
{
private:
    std::string m_text;
public: 
    template <typename... Args>
    Err(fmt::format_string<Args...> fmt, Args&&... args) {
        m_text = fmt::vformat(fmt, fmt::make_format_args(args...));
    }
    
    virtual const char* what() const noexcept {return m_text.c_str();}
};

int main() {
    try {
        throw Err("Error {:d}", 10); // Works
        throw Err("Error {:d}", "abc"); // Compile error
    }
    catch(const std::exception& e){
        std::cout << e.what() << std::endl;
    }
}

在我的版本中，我最終為構造函數提供了一個覆蓋，該構造函數采用單個字符串並完全跳過格式化，並將格式化構造函數更改為：

Err(fmt::format_string<T, Args...> fmt, T&& p1, Args&&... args) {
    m_text = fmt::vformat(fmt, fmt::make_format_args(p1, args...));
}

這是為了確保在只有一個參數時始終選擇另一個重載。